CN114853156B - 一种用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，属于化学工程、生物工程和环境工程领域，该方法是将活性污泥利用改性石墨进行强化，强化后的活性污泥进行高氯酸盐污水中高氯酸盐的脱除。本发明的方法简单易行，高氯酸盐的降解速率提高了两倍；本发明的方法还可使含高氯酸盐工业污水处理成本大大降低，在生化法处理含高氯酸盐工业污水领域具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及化学工程、生物工程和环境工程领域，具体涉及一种利用微米改性石墨强化活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法。
背景技术
高氯酸盐(ClO4 -)具有正四面体结构，活化能高，溶解性能好，在水中能稳定存在十几年。高氯酸盐又因其极强的氧化性被广泛应用于航空航天、军事、烟花爆竹等行业中。我国是航天大国，也是烟花生产和消费大国。因此，我国面临着更大的高氯酸盐污染隐患。含高氯酸盐物质排放到自然环境中，水中高氯酸盐通过植物的富集和动物的觅食进入食物链，进而进入人体。高氯酸盐会抑制人体甲状腺对碘离子的吸收，干扰甲状腺正常功能、代谢和发育，严重时会对骨髓和肌肉组织产生病变影响，诱发甲状腺癌，危害人类的健康。
目前，生物法去除高氯酸盐是污水处理厂最经济、常用的方法，相比于物理化学法，它不需要昂贵的催化剂、离子交换膜，不会带来二次污染。但是，降解速率缓慢依然是生物法处理污水中不容忽视的问题。微生物在自身还原酶的作用下将高氯酸盐转化为氯酸盐，进一步转化为亚氯酸盐，最终转化为氯离子。一方面是由于电子传递速率受限导致高氯酸盐还原菌降解高氯酸盐的速度慢，使得生化法降解高氯酸盐时间长；另一方面由于活性污泥中高氯酸盐还原菌所占比例较低(约20％)，活性污泥脱除污水中高氯酸盐的能力低，这两方面的原因导致污水停留时间延长，运行成本相应增加。因此，如何加速生物法降解高氯酸盐成为研究热点。
在生物法去除高氯酸盐的研究中，加速降解的材料多为氧化还原介体。氧化还原介体是一种可以可逆地氧化和还原的化合物，在氧化还原过程中，它可以加速电子从电子供体到电子受体之间的电子转移。同济大学研究团队研究发现，在批次试验中添加100mg/LHA和AQDS能够促进50mg/L高氯酸盐生物还原，实验结果表明，与对照体系相比添加HA和AQDS的高氯酸盐还原率分别提高了1.9倍和2.3倍。通过添加HA和AQDS提高了电子传递速率，增加了高氯酸盐还原酶的活性。Guo等研究了在UASB反应器中Fe-HA增强颗粒污泥降解高氯酸盐的性能。Fe-HA组比空白组提前了14天。Lian等发现在MFC中刃天青可以加速高氯酸盐还原电子传递链上复合体Ⅰ至醌池之间的电子传递，实验结果表明添加9μM刃天青的体系降解速率比对照体系提高了1倍。但是氧化还原介体溶于水，易随水流失导致运行成本增加，也会带来二次污染，并且其制备工艺复杂，价格较为昂贵，至今无法在水处理中得到应用。除氧化还原介体外，国内外未见报道添加无机物来加速微生物还原反应，且对于实际含高氯酸盐工业污水的应用也没有报道。
根据近年有关微生物触觉的文献报道，微生物能够感知外界的固体表面并依据表面的结构特点做出不同的反应。因此，可以在此基础上设计并开发一系列的表面结构不同的改性石墨，依据微生物对不同改性的材料表面的触觉不同导致了微生物自身做出反馈的不同，而开发出增强微生物降解高氯酸盐效率的一系列改性石墨，形成一种生化法低成本快速脱除含高氯酸盐工业污水中高氯酸盐的新技术，这具有重要的实际意义。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，简化脱除方法，提高污水中高氯酸盐的降解速率。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，将活性污泥利用改性石墨进行强化，强化后的活性污泥进行高氯酸盐污水中高氯酸盐的脱除。
进一步的，所述改性石墨为含有羧基、羟基、酯基、氟原子中的一种或几种的改性石墨。
进一步的，所述改性石墨为粒径在1μm-500μm的粉末状固体。
进一步的，所述改性石墨的添加量为高氯酸盐污水质量的0.0005-0.5％。
进一步的，包括如下步骤：
S1：将预定量的改性石墨加入到预定量的含有活性污泥的高氯酸盐污水中；
S2：向步骤S1得到的液体中加入碳源和缓冲盐，搅拌均匀；
S3：将步骤S2得到的液体在预定温度下进行反应；
S4：第1小时分析步骤S3水溶液中污泥的crp、pcrA、pcrB基因的转录水平；
S5：每隔12小时分析步骤S3水溶液中高氯酸根的浓度；
S6：实验结束时分析步骤S3污泥的EPS中蛋白质含量。
进一步的，步骤S1中，所述活性污泥的浓度为1g/L-50g/L。
进一步的，步骤S1中，所述活性污泥为颗粒化的活性污泥。
进一步的，步骤S2中，
所述碳源包括葡萄糖、甲醇、醋酸钠、丁二酸钠、PHA和固体碳源中的任意一种或几种组合成的混合物；所述缓冲盐包括磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢铵中的任意一种或几种组合成的混合物；
添加的碳源和高氯酸盐污水中高氯酸根的摩尔比为2.5:1-10:1；
缓冲盐的添加量为高氯酸盐污水质量的0-0.01％。
进一步的，步骤S3中，反应温度为15-42℃，反应pH值为6-8，高氯酸盐污水中溶解氧的含量为0-1mg/L。
一种改性石墨在活性污泥脱除工业污水中的高氯酸盐过程中的应用，改性石墨用于将活性污泥进行强化。
本发明通过实验研究发现，在缺氧条件下，粒径为微米级的改性石墨可以加快活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的速度。并且，实验呈现出这样的规律：含羧基的改性石墨加快活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐速率最好的规律，含羟基的改性石墨次之；含酯基、含氟原子的改性石墨和未改性的石墨加快活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐速率效果相接近。进一步实验研究表明，粒径为微米级的改性石墨可以触发细菌的触觉反应，使微生物用于在第二信使和蛋白质合成之间起信号传递作用的crp基因和高氯酸盐还原酶编码基因pcrA、pcrB的转录水平提高，从而产生包含高氯酸盐还原酶在内的更多的蛋白质。此外，粒径为微米级的改性石墨能进一步调控微生物的胞外代谢。添加微米改性石墨的活性污泥对含高氯酸盐污水中高氯酸盐的脱除更彻底，使得出水高氯酸盐浓度更低。迄今为止，国内外关于微米改性石墨加速活性污泥脱除含高氯酸盐污水中高氯酸盐的研究及应用未见报道。
本发明的用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法的有益效果为：
(1)本发明所用改性石墨均为粒径为微米的改性石墨，价廉易得，易于推广应用。
(2)微米改性石墨可以调控微生物crp、pcrA、pcrB基因的转录水平进而增强高氯酸盐的降解，另外，微米改性石墨能够增加微生物的胞外代谢。
(3)本发明提供的微米改性石墨强化活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，不改变污水处理设施的原有结构，减少投资，利于推广应用。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
一种用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，将活性污泥利用改性石墨进行强化，强化后的活性污泥进行高氯酸盐污水中高氯酸盐的脱除。优选的，改性石墨为含有羧基、羟基、酯基、氟原子中的一种或几种的改性石墨，进一步优选的，改性石墨为粒径在1μm-500μm的粉末状固体；脱除方法中，优选的改性石墨的添加量为高氯酸盐污水质量的0.0005-0.5％。
该方法包括如下步骤：
S1：将预定量的改性石墨加入到预定量的含有活性污泥的高氯酸盐污水中；
S2：向步骤S1得到的液体中加入碳源和缓冲盐，搅拌均匀；
S3：将步骤S2得到的液体在预定温度下进行反应；
S4：第1小时分析步骤S3水溶液中污泥的crp、pcrA、pcrB基因的转录水平；
S5：每隔12小时分析步骤S3水溶液中高氯酸根的浓度；
S6：实验结束时分析步骤S3污泥的EPS中蛋白质含量。
上述步骤中，步骤S1中，所述活性污泥的浓度为1g/L-50g/L；活性污泥也可以为颗粒化的活性污泥；
步骤S2中，所述碳源包括葡萄糖、甲醇、醋酸钠、丁二酸钠、PHA和固体碳源中的任意一种或几种组合成的混合物；所述缓冲盐包括磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢铵中的任意一种或几种组合成的混合物；
添加的碳源和高氯酸盐污水中高氯酸根的摩尔比为2.5:1-10:1；
缓冲盐的添加量为高氯酸盐污水质量的0-0.01％。
步骤S3中，反应温度为15-42℃，反应pH值为6-8，高氯酸盐污水中溶解氧的含量为0-1mg/L。
本发明还提供一种改性石墨在活性污泥脱除工业污水中的高氯酸盐过程中的应用，该应用为改性石墨用于将活性污泥进行强化。
本发明提供的微米石墨加速活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，主要通过测定污水中的高氯酸盐浓度来检测微米石墨强化活性污泥脱除含工业污水中高氯酸盐的性能。
本发明提供的微米改性石墨加速活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，其中高氯酸根的检测通过离子计(PXSJ-216,上海雷磁)，参比电极为232-01,工作电极是高氯酸根离子电极PClO4-01。按照离子计说明书，采用两点校准法进行斜率校准，校准液分别是1mg·L-1和10mg·L-1高氯酸钠标准溶液。采用直读浓度模式，测量高氯酸根的浓度。
本发明提供的微米改性石墨加速活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，其中crp基因、pcrA基因和pcrB基因的转录水平通过基因检测分析。提取实验开始1h时污泥的RNA，逆转录为cDNA，进行q-PCR分析。以未添加微米改性石墨的实施例作为空白对照组，以16S为看家基因，采用2-△△ct法计算各个基因的相对丰度相对(所得数值即为相对于空白对照组，实验组中该基因的转录水平的变化水平)。扩增引物信息如下：
1)16S的扩增引物为：1055f 5’-ATGGCTGTCGTCAGCT-3’和1392r5’-ACGGGGCGGTGTGTAC-3’；
2)crp的扩增引物为：CRP-I-F 5’-ACACAAGACAGTAGCCTCATC-3’和CRP-I-R 5’-TGTTGGTGCGGTGTATCCAG-3’；
3)PcrA的扩增引物为：PcrA 320F5’-GCGCCCACCACTACATGTAYGGNCC-3’和PcrA598R5’-GGTGGTCGCCGTACCARTCRAA-3’；
4)PcrB的扩增引物为DCD-F5’-GARCGCAARRGNGCNGCNGMNGARGT-3’和DCD-R5’-TCRAARTANGTDATRAARTC-3’。
本发明提供的微米改性石墨加速活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，其中蛋白质含量(PN)通过考马斯亮蓝法测定。具体步骤如下：在实验结束时取50mL菌液并置于离心管中。以8000rpm的转速离心5min，沉淀重新悬于50mL磷酸盐缓冲液(PBS)，再次以8000rpm的转速离心5min，重复上述步骤两次。将洗涤后的菌渣重新悬于50mL离心管中，超声40min。离心后(8000rpm，10min)，上清液用0.45μm的滤膜过滤后用于测定PN。
下面将结合具体的实施例及实验结果，详细论述本发明的有益效果。
本发明使用的改性石墨制备方法如下：含羧基的微米石墨制备：取适量微米石墨浸泡加入250mL三口烧瓶中，加入50mL醇类试剂(如乙醇)后，缓慢滴加两滴浓硫酸。80℃反应5h。反应结束后，倒掉上清液，取沉淀后，水洗、离心(10000rpm，10min)、烘干。
含羟基的微米石墨制备：取适量微米石墨浸泡加入250mL圆底烧瓶中，加入50mL1M的氢氧化物水溶液(如氢氧化钠，氢氧化钾、氢氧化镁和氢氧化钙等)后，充分搅拌，反应6h。倒掉上清液，取沉淀后，离心(10000rpm，10min)、水洗至中性，烘干。
含酯基的微米石墨制备：取适量微米石墨浸泡加入50mL圆底烧瓶中。向烧瓶中投加10mL酸酐类物质(如乙酸酐)，充分搅拌，反应6h。离心(10000rpm，10min)后水洗至中性，烘干。
含氟原子的微米石墨购置于湖北卓熙氟化股份有限公司，含氟率61.99％，氟碳比为1.03，优级。
实施例1
一种用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，包括如下步骤：
S1：将平均粒径为10μm的含羧基微米石墨50mg加入到1000mL污水中(高氯酸根浓度为100mg/L，碳源为2.5mol/L，MLSS＝10g/L，溶解氧＝0mg/L，污泥取自石家庄桥西污水处理厂回流污泥)；
S2：向步骤S1得到的液体中加入乙酸钠0.24mg和磷酸氢二钾0.05mg，磷酸二氢钠0.2mg，磷酸二氢铵0.5mg，搅拌均匀；
S3：将步骤S2得到的液体在35℃下进行反应；
S4：第1小时检测步骤S3水溶液crp基因和pcrA、pcrB基因的丰度分别为3.658、2.046、1.981。
S5：48小时后步骤S3水溶液中高氯酸根的浓度为26.13mg/L(没有添加含羧基微米石墨的对照实验结果为68.15mg/L)。.
S6：实验结束时S3污泥EPS中PN的含量为5.336mg(g·VSS)-1(没有添加含羧基微米石墨的对照实验结果为0.930mg(g·VSS)-1。
实施例2
一种用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，包括如下步骤：
S1：将平均粒径为10μm的含羟基微米石墨50mg加入到1000mL污水中(高氯酸根浓度为100mg/L，碳源为2.5mol/L，MLSS＝10g/L，溶解氧＝0mg/L，污泥取自石家庄桥西污水处理厂回流污泥)；
S2：向步骤S1得到的液体中加入乙酸钠0.24mg和磷酸氢二钾0.05mg，磷酸二氢钠0.2mg，磷酸二氢铵0.5mg，搅拌均匀；
S3：将步骤S2得到的液体在35℃下进行反应；
S4：第1小时检测骤S3水溶液crp基因和pcrA、pcrB基因的丰度分别为2.959、1.693、1.532。
S5：48小时后步骤S3水溶液中高氯酸根的浓度为39.32mg/L(没有添加含羟基微米石墨的对照实验结果为68.15mg/L)。
S6：实验结束时S3污泥EPS中PN的含量为3.327mg(g·VSS)-1(没有添加含羟基微米石墨的对照实验结果为0.930mg(g·VSS)-1。
实施例3
一种用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，包括如下步骤：
S1：将平均粒径为10μm的含酯基微米石墨50mg加入到1000mL污水中(高氯酸根浓度为100mg/L，碳源为2.5mol/L，MLSS＝10g/L，溶解氧＝0mg/L，污泥取自石家庄桥西污水处理厂回流污泥)；
S2：向步骤S1得到的液体中加入乙酸钠0.24mg和磷酸氢二钾0.05mg，磷酸二氢钠0.2mg，磷酸二氢铵0.5mg，搅拌均匀；
S3：将步骤S2得到的液体在35℃下进行反应；
S4：第1小时检测骤S3水溶液crp基因和pcrA、pcrB基因的丰度分别为1.261、1.252、1.215。
S5：48小时后步骤S3水溶液中高氯酸根的浓度为47.36mg/L(没有添加含酯基微米石墨的对照实验结果为68.15mg/L)。
S6：实验结束时S3污泥EPS中PN的含量为1.896mg(g·VSS)-1(没有添加含酯基微米石墨的对照实验结果为0.930mg(g·VSS)-1。
实施例4
一种用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，包括如下步骤：
S1：将平均粒径为10μm的含氟原子微米石墨50mg加入到1000mL污水中(高氯酸根浓度为100mg/L，碳源为2.5mol/L，MLSS＝10g/L，溶解氧＝0mg/L，污泥取自石家庄桥西污水处理厂回流污泥)；
S2：向步骤S1得到的液体中加入乙酸钠0.24mg和磷酸氢二钾0.05mg，磷酸二氢钠0.2mg，磷酸二氢铵0.5mg，搅拌均匀；
S3：将步骤S2得到的液体在35℃下进行反应；
S4：第1小时检测骤S3水溶液crp基因和pcrA、pcrB基因的丰度分别为1.243、1.244、1.196。
S5：48小时后步骤S3水溶液中高氯酸根的浓度为54.89mg/L(没有添加含氟原子微米石墨的对照实验结果为68.15mg/L)。
S6：实验结束时S3污泥EPS中PN的含量为1.387mg(g·VSS)-1(没有添加含氟原子微米石墨的对照实验结果为0.930mg(g·VSS)-1。
实施例5
一种用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，包括如下步骤：
S1：将平均粒径为10μm的未改性石墨50mg加入到1000mL污水中(高氯酸根浓度为100mg/L，碳源为2.5mol/L，MLSS＝10g/L，溶解氧＝0mg/L，污泥取自石家庄桥西污水处理厂回流污泥)；
S2：向步骤S1得到的液体中加入乙酸钠0.24mg和磷酸氢二钾0.05mg，磷酸二氢钠0.2mg，磷酸二氢铵0.5mg，搅拌均匀；
S3：将步骤S2得到的液体在35℃下进行反应；
S4：第1小时检测骤S3水溶液crp基因和pcrA、pcrB基因的丰度分别为1.260、1.239、1.202。
S5：48小时后步骤S3水溶液中高氯酸根的浓度为54.13mg/L(没有添加未改性石墨的对照实验结果为68.15mg/L)。
S6：实验结束时S3污泥EPS中PN的含量为1.346mg(g·VSS)-1(没有添加未改性石墨的对照实验结果为0.930mg(g·VSS)-1。
实施例6
一种用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，包括如下步骤：
S1：将平均粒径为10μm的含羧基微米石墨10mg加入到1000mL污水中(高氯酸根浓度为100mg/L，碳源为2.5mol/L，MLSS＝10g/L，溶解氧＝0mg/L，污泥取自石家庄桥西污水处理厂回流污泥)；
S2：向步骤S1得到的液体中加入乙酸钠0.24mg和磷酸氢二钾0.05mg，磷酸二氢钠0.2mg，磷酸二氢铵0.5mg，搅拌均匀；
S3：将步骤S2得到的液体在35℃下进行反应；
S4：第1小时检测骤S3水溶液crp基因和pcrA、pcrB基因的丰度分别为1.586、1.253、1.198。
S5：48小时后步骤S3水溶液中高氯酸根的浓度为55.69mg/L(没有添加含羧基微米石墨的对照实验结果为68.15mg/L)。
S6：实验结束时S3污泥EPS中PN的含量为1.238mg(g·VSS)-1(没有添加含羧基微米石墨的对照实验结果为0.930mg(g·VSS)-1。
实施例7
一种用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，包括如下步骤：
S1：将平均粒径为10μm的含羧基微米石墨100mg加入到1000mL污水中(高氯酸根浓度为100mg/L，碳源为2.5mol/L，MLSS＝10g/L，溶解氧＝0mg/L，污泥取自石家庄桥西污水处理厂回流污泥)；
S2：向步骤S1得到的液体中加入乙酸钠0.24mg和磷酸氢二钾0.05mg，磷酸二氢钠0.2mg，磷酸二氢铵0.5mg，搅拌均匀；
S3：将步骤S2得到的液体在35℃下进行反应；
S4：第1小时检测骤S3水溶液crp基因和pcrA、pcrB基因的丰度分别为5.217、2.856、2.010。
S5：48小时后步骤S3水溶液中高氯酸根的浓度为1.91mg/L(没有添加含羧基微米石墨的对照实验结果为68.15mg/L)。
S6：实验结束时S3污泥EPS中PN的含量为15.396mg(g·VSS)-1(没有添加含羧基微米石墨的对照实验结果为0.930mg(g·VSS)-1。
实施例8
一种用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，包括如下步骤：
S1：将平均粒径为10μm的含羧基微米石墨50mg加入到1000mL污水中(高氯酸根浓度为100mg/L，碳源为2.5mol/L，MLSS＝10g/L，溶解氧＝0mg/L，污泥取自石家庄桥西污水处理厂回流污泥)；
S2：向步骤S1得到的液体中加入葡萄糖0.24mg和磷酸氢二钾0.05mg，磷酸二氢钠0.2mg，磷酸二氢铵0.5mg，搅拌均匀；
S3：将步骤S2得到的液体在35℃下进行反应；
S4：第1小时检测骤S3水溶液crp基因和pcrA、pcrB基因的丰度分别为5.217、2.856、2.010。
S5：48小时后步骤S3水溶液中高氯酸根的浓度为45.31mg/L(没有添加含羧基微米石墨的对照实验结果为81.02 0.175mg/L)。
S6：实验结束时S3污泥EPS中PN的含量为3.072mg(g·VSS)-1(没有添加含羧基石墨的对照实验结果为0.56mg(g·VSS)-1。
实施例9
一种用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，包括如下步骤：
S1：将平均粒径为100μm的含羧基微米石墨50mg加入到1000mL污水中(高氯酸根浓度为100mg/L，碳源为2.5mol/L，MLSS＝10g/L，溶解氧＝0mg/L，污泥取自石家庄桥西污水处理厂回流污泥)；
S2：向步骤S1得到的液体中加入乙酸钠0.24mg和磷酸氢二钾0.05mg，磷酸二氢钠0.2mg，磷酸二氢铵0.5mg，搅拌均匀；
S3：将步骤S2得到的液体在35℃下进行反应；
S4：第1小时检测骤S3水溶液crp基因和pcrA、pcrB基因的丰度分别为3.017、1.856、1.610。
S5：48小时后步骤S3水溶液中高氯酸根的浓度为31.01mg/L(没有添加含羧基微米石墨的对照实验结果为68.15mg/L)。
S6：实验结束时S3污泥EPS中PN的含量为3.912mg(g·VSS)-1(没有添加含羧基石墨的对照实验结果为0.930mg(g·VSS)-1。
对比例1
文献报道了非醌基氧化还原介体对微生物脱除高氯酸盐速率的影响，实验方法如下：
S1：将0.1mmol中性红加入到1000mL污水中(高氯酸钠为100mg/L，碳源乙酸钠为4g/L，溶解氧＝0mg/L)；
S2：向步骤S1得到的液体中加入乙酸钠4g和磷酸氢二钾0.1g，磷酸二氢钠0.06g，氯化铵1.12g、硫酸镁0.0585g，搅拌均匀；
S3：将步骤S2得到的液体在35℃下进行反应；
S4：48小时后步骤S3水溶液中高氯酸根的浓度为49.12mg/L，没有添加中性红的对照实验高氯酸根浓度为63.52mg/L。
文献中实验条件与实例2相似，当初始高氯酸根浓度为100mg/L，文献中氧化还原介体体系在48h时的高氯酸盐降解速率为1.06mg/(L·h)，而添加微米石墨体系的高氯酸盐降解速率是1.42mg/(L·h)。
对比例2
文献报道了腐殖酸(HA)和2,6-蒽醌二磺酸盐(AQDS)强化微生物降解高氯酸盐，实验方法如下：
S1：将100mgHA和AQDS加入到1000mL污水中(高氯酸根为50mg/L，碳源为乙酸钠为5mmol/L，溶解氧＝0mg/L)；
S2：向步骤S1得到的液体中加入乙酸钠0.41g和磷酸氢二钾0.75g，磷酸二氢钠0.25g，氯化镁0.083g、氯化钙0.010g，搅拌均匀；
S3：将步骤S2得到的液体在35℃下进行反应；
S4：4小时后步骤S3水溶液中HA组和AQDS组高氯酸根的浓度为0.8和0mmol/L，没有添加HA和AQDS的对照实验高氯酸根浓度为0.25mmol/L。
本文献中氧化还原介体虽然降解速率比较快，但较低的初始浓度对微生物的毒害作用相对较小。并且氧化还原介体价格远高于改性石墨，且易溶于水而随水流失，为维持效果则需要补加。因此，与添加氧化还原介体的方法相比，本发明的方法效率更高、成本更低、且方法更为简单、脱除也更加彻底。
综上，本发明提供的用活性污泥脱除含高氯酸盐工业污水中高氯酸盐的方法，具有如下优点：
(1)本发明所用改性石墨均为粒径为微米的改性石墨，价廉易得，易于推广应用。
(2)微米改性石墨可以调控微生物crp、pcrA、pcrB基因的转录水平进而增强高氯酸盐的降解，另外，微米改性石墨能够增加微生物的胞外代谢。
(3)本发明提供的微米改性石墨强化活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，不改变污水处理设施的原有结构，减少投资，利于推广应用。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，其特征在于，将活性污泥利用改性石墨进行强化，强化后的活性污泥进行高氯酸盐污水中高氯酸盐的脱除，包括如下步骤：
S1：将预定量的改性石墨加入到预定量的含有活性污泥的高氯酸盐污水中；
S2：向步骤S1得到的液体中加入碳源和缓冲盐，搅拌均匀；
S3：将步骤S2得到的液体在预定温度下进行反应；
S4：每隔1小时分析步骤S3水溶液中污泥微生物的crp、pcrA、pcrB基因的转录水平；
S5：每隔12小时分析步骤S3水溶液中高氯酸根的浓度；
S6：实验结束时分析步骤S3污泥的EPS中蛋白质含量；
所述改性石墨为含有羧基、羟基中的一种或几种的改性石墨，所述改性石墨为粒径在1μm-500μm的粉末状固体，所述改性石墨的添加量为高氯酸盐污水质量的0.0005-0.5%。
2.根据权利要求1所述的一种用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，其特征在于，步骤S1中，所述活性污泥的浓度为1g/L-50g/L。
3.根据权利要求1所述的一种用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，其特征在于，步骤S1中，所述活性污泥为颗粒化的活性污泥。
4.根据权利要求1所述的一种用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，其特征在于，步骤S2中，
所述碳源包括葡萄糖、甲醇、醋酸钠、丁二酸钠、PHA中的任意一种或几种组合成的混合物；所述缓冲盐包括磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢铵中的任意一种或几种组合成的混合物；
添加的碳源和高氯酸盐污水中高氯酸根的摩尔比为2.5:1 - 10:1；
缓冲盐的添加量为大于0、小于等于高氯酸盐污水质量的0.01%。
5.根据权利要求1所述的一种用活性污泥脱除工业污水中高氯酸盐的方法，其特征在于，步骤S3中，反应温度为15-42℃，反应pH值为6-8，高氯酸盐污水中溶解氧的含量为0mg/L。
6.一种改性石墨在活性污泥脱除工业污水中的高氯酸盐过程中的应用，其特征在于，采用权利要求1所述的方法进行活性污泥脱除工业污水中的高氯酸盐，其中改性石墨用于将活性污泥进行强化。
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN106916761A (zh) * | 2015-12-24 | 2017-07-04 | 湖南大学 | 一种溴酸盐降解复合菌群及其富集培养方法 |
| CN110818075A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-02-21 | 河北科技大学 | 石墨在硝态氮污水处理中的应用及使用方法 |
| CN112694987A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-23 | 青岛科技大学 | 一种利用导电材料富集和驯化高氯酸盐还原菌群的方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Bioelectrochemical chlorate reduciton by Dechloromonas agitata CKB;Torres-ROjas F, et al;《Bioresource Technology》;20201130;第123818页 * |
| Removal of perchlorate from drinking water using granular activated carbon modified by acidic functional group: Adsorption kinetics and equilibrium studies;Radhika R，et al;《Process Safety and environmental protection》;20170731;第158-171页 * |
| 典型碳质和矿质材料对高氯酸盐的吸附性能、构—效关系及分子机理;方齐乐;《博士学位论文》;20140401;第1-145页 * |
| 生物碳及其改性材料对高氯酸盐去除性能及机理研究;徐碧波;《博士学位论文》;20170924;第1-160页 * |
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